危化企业大多是易燃易爆、有毒有害等危险品生产、充装、储存、供应、运输或者销售单位,发生雷电灾害天气时,容易直接或间接造成人员伤亡、较大财产损失或引发生产安全事故,是雷电防御重点单位。
夏秋季,是广东省雷电多发季节,7月、8月、9月更是雷电高发期。危化企业该如何撑起牢固的防御雷电伤害保护伞?就此,本刊记者采访了深圳市
防雷协会会长(深圳市科锐技术有限公司董事长)徐春明,为危化企业做好
防雷安全工作提供有益建议。
危化企业遭遇雷击的严重后果
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。据统计,我国每年有3000~4000人死于雷电伤害,50%的电力系统故障、25%的信息系统故障、32.5%的危险化工场所燃爆事故由雷击引起。
“现在我们感觉遭遇雷击的概率小了,是因为大家的
防雷安全意识普遍提高了,各类
防雷安全措施也相对到位了。”徐春明说。
广东省属于热带和亚热带季风气候,地处亚热带,面向南海,地理位置决定了它处在雷电高发区,雷电灾害性天气频率高,年平均雷暴日达到70天以上,雷暴发生频率在全国排第二位。且不同的地形、气候、土壤、建筑设计遭受雷击频率不同,如郊外孤立旷野、山区等多为强雷区。根据《广东省雷电易发区域及防范等级划分》,全省雷电易发区分布情况如图:

全省雷电易发区分布图
雷电放电时间短,但冲击电流大,电流可高达几万到几十万安培;冲击电压高,感应电压可高达万伏;释放热能大,瞬间能使局部空气温度升高至数千度以上;产生的冲击压力大,空气的压强可高达几十个大气压,极具破坏力。雷电的危害形式,主要有直击雷、雷击电磁脉冲。

雷电是雷雨云之间或云地之间产生的放电现象
直击雷,可直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部
防雷装置上,它的高电压、大电流会产生很强的电磁效应、热效应和机械效应,造成房屋倒塌、烟囱崩毁,油气库、火药库爆炸,造成户外人员伤亡等。直击雷特点是几率小、危害大。
雷击电磁脉冲,其损害原理包括“静电感应”“电磁脉冲辐射”和“雷电波侵入”。静电感应危害,是当雷云来临时,地面物体尤其是导体聚积大量电荷产生放电,放电电流若进入仪表和用电设备将造成设备损坏。电磁脉冲辐射危害,是雷电流在50-100微秒时间内,从零安培变化到几十安培,再由几十安培变化到零安培,在其周围产生瞬变的强电磁场。当被保护物距离雷电较近时,主要受静电感应的影响,距离雷电较远时,主要受电磁辐射的影响,轻则干扰信号线、天线等无线电通讯,重则损坏仪器设备。雷电波侵入危害,是雷电击到电源线、信号线及金属管道后,以电波的形式窜入室内,危及人身安全或损坏设备。
危化企业大多存在易燃易爆物品、设施、装置,拥有易燃、易爆、有毒物品的生产及仓储高危场所,选址多在郊外孤立旷野,罐区大多露天。如石化企业,石油化工装置存在易燃易爆介质的危险场所中,操作压力高、装置规模大,装置的主要部分露天化,其塔、罐、容器、泵和管线等绝大部分在室外,装置自动化程度高。一旦遭遇雷击,就会带来极高危险,不仅可直接导致火灾爆炸,还可破坏电力系统,造成设备损坏、信息系统破坏等严重后果。对于石油和天然气化工等行业来说,雷电即便只造成信息控制系统破坏,也可能导致严重的生产安全事故。比如,设备损坏造成无法监控油气罐的压力、温度、流量、液位等参数,或各类阀门不受控制时,危险源将处于不受控状态,极易发生火灾爆炸等事故。
危化企业通常设有压力、温度、流量、液位、可燃气泄露、火灾探测等检测仪表和系统,并配置气动阀、联动阀、安全紧急截断阀、电动阀等控制设备。常见的控制系统有:PLC、DCS、FGS等控制系统。这些设备仪表绝缘强度、过电压耐受能力、抗电磁干扰能力都是有限的,一旦受到直接雷或其附近区域发生雷击,雷电过电压和脉冲电磁场会通过供电线、仪表信号线、穿线管等途径到达仪表设备,威胁仪表设备的正常工作和安全运行。如果雷电防护不到位,轻则使仪表设备工作失灵,重则使仪表设备损坏,严重时会产生一系列衍生事故,如爆炸、火灾、人员伤亡等。
危化企业
防雷安全措施
“首先,危化企业领导要对
防雷安全引起足够的重视,要做好
防雷安全的风险评估;其次,要按照相关法律规范及
防雷标准做全、做好
防雷设计、安装,保证工程质量;再次,要加强危化企业
防雷安全的日常检测、日常维护与管理。”徐春明建议,企业还要做好企业内部员工的
防雷安全培训。
雷电是个偶发事件,雷电事故具有很大的随机性,我们不能抱着侥幸的心理对待
防雷安全,危化企业领导要对
防雷安全引起足够的重视,保证
防雷安全有足够的人力、物力及资金投入。对比起雷电灾害造成的事故损失,资金及人力方面的小投入换来是大安全。对新建危化场所,要做好
防雷安全的风险评估。根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其灾害特征,结合现场情况进行分析,对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算,从而为项目选址、功能分区布局、
防雷类别(等级)与
防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见。
严格设计与施工危化企业综合
防雷系统。根据《石油化工装置
防雷设计规范》《建筑物
防雷设计规范》等标准规定,对各类易燃易爆场所,对罐区、塔区、危险化学品生产储存场所建筑、各类电器设备、线路等进行摸底排查,是否有
防雷装置?哪些设备、场所需要重点
防雷?采取什么手段进行
防雷?对直击雷防护措施通常采用接闪杆、接闪带、接闪网等通过引下线、屏蔽、接地装置等形成系统对雷电进行防护。对雷击电磁脉冲主要采用屏蔽措施或安装浪涌保护器(SPD)通过合理布线、接地系统、等电位连接等形成系统避免雷击灾害,从而保护设备。综合
防雷系统设置如下图所示:
加强
防雷安全的日常检测、日常维护与管理。根据中国气象局《
防雷减灾管理办法》、《广东省气象灾害防御重点单位气象安全管理办法》,投入使用后的
防雷装置实行定期检测制度,对爆炸和火灾危险环境场所的
防雷装置应当每半年检测一次。除了保证每半年请具有
防雷专业检测资质的公司进行日常检测以外,还须对
防雷装置进行日常维护,并建立
防雷安全管理制度。广东省一年的雷暴日达到70d/a以上,每次雷暴日前后均需对
防雷装置进行全面的检查,检查一旦发现问题,需要立即进行
防雷设施整改,保证
防雷安全万无一失。这就需要
防雷日常维护并建立相应的检测、维护、应急等
防雷安全管理制度。
企业特别要加强
防雷安全培训和演练。要让员工熟知
防雷重要性、
防雷基础知识、
防雷安全法律法规及相关标准等,这样企业才能更好地与
防雷服务机构共同配合,做好雷电高发期前、中、后期的
防雷工作,才能及时发现
防雷隐患,及时检查维护好
防雷装置,确保其有效性。
危化企业
防雷现状及发展趋势
“在实际工作中,我们发现部分危化企业存在
防雷设施不完善、内部
防雷安全管理能力弱、
防雷安全意识有待提高等问题。”
防雷设施不完善。通过安全检查或专业检测,发现有的危化企业存在施工时未使用完整
防雷方案、扩建时未安装
防雷设施、主管单位检测后发现
防雷设施不完善等问题。
内部
防雷安全管理能力弱。“这是目前有些企业存在的比较大的一个问题。”部分企业内部
防雷安全管理制度不完善,对
防雷服务企业依赖性大,这也与企业内部
防雷安全维护与管理标准欠缺有一定关系。
历史问题留下一些安全隐患。国内
防雷事业起步较晚,自上世纪90年代末以来,危化企业的雷电防护才逐渐受到重视,各危化企业才将
防雷工作编入企业的安全生产规章制度中,但一些过去承建的危化企业还是留下一些历史遗留问题,如电源、控制线、信号线等敷设不合理、安全间距不符合规范要求,一些屏蔽电缆线屏蔽层没有很好接地,入户线没有采取任何屏蔽措施等。
企业
防雷安全意识有待提高。如今,企业的安全意识已经有了很大提高,但是由于近年来,有些企业为了取得
防雷合格证书应付上级部门的检查,不管自身
防雷措施是否到位,要求检测企业直接“出证”,这种现象是很危险的。企业应该抱着实事求是的态度,有问题加强维护整改,整改后重新进行检测,保证
防雷安全。
未来危化企业
防雷安全将向着在线化、数据化、智能化发展。利用物联网技术不仅可以24小时实时监测雷击计数、雷电电涌、SPD、接地电阻等的实时状态和数据,还能通过集成相关硬件,实时监测爆炸气体、粉尘、有毒气体的泄漏,以及监测大气电场、风速、能见度、温湿度等气象情况,实现自动雷电预警,从而将雷电危害牢牢控制在一定范围之内。